烟草赤星病抗性遗传分析及主效抗性基因的定位研究

  烟草赤星病是危害烟叶生产的主要真菌病害之一,近年来,情况愈发严重。培育优质抗赤星病品种是最主要的防治措施。本研究通过烟草赤星病抗源筛选,对其主要抗源净叶黄和Beinhart1000-1进行抗性遗传分析。并以净叶黄为母本,与赤星病感病品种NC82杂交,构建的F2、F2:3群体,对主效抗赤星病基因进一步精细定位,同时通过回交、自交结合分子标记辅助选择的方法构建携带目标区段的近等基因系。具体研究结论如下:1、烟草赤星病抗性遗传分析:分别以烟草赤星病抗病品种净叶黄、Beinhart1000-1与感病品种NC82杂交,配置2个杂交组合,并获得其四世代群体P1、P2、F1、F2,得到表型数据后采用“主基因+多基因”混合遗传模型对赤星病抗性进行遗传分析。结果表明净叶黄和Beinhart1000-1对赤星病的抗性均符合E-5模型,即两对加性-完全显性主基因+加性-显性多基因遗传模型。净叶黄的加性效应以第1主基因为主,为0.869,且多基因的加性效应大于显性效应;Beinhart1000-1的2对主基因存在相当的负向加性效应,为-0.8935,且多基因的显性效应大于加性效应。两个杂交组合F2群体主基因遗传率分别为64.72%和63.88%,表明赤星病的抗性遗传以主基因效应为主,同时受环境影响较大。2、烟草赤星病抗性QTL定位:对净叶黄×NC82组合,在前人研究基础上,设计引物加密标记,利用筛选的10对多态性标记对1548株扩大F2群体及F2:3群体进行表型鉴定和基因型分析,重新计算了目标区段内标记的遗传距离;进而将赤星病抗性基因相关主效QTL进一步精细定位在标记J9-4a到PT60177之间,距离5.5c M;利用中国烟草基因组数据库,在相应物理距离4.5Mp内发现53个候选基因。3、携带目标区段的近等基因系培育:在定位基础上,以NC82为轮回亲本,配置BC2F1回交群体,利用121对引物分别对该群体进行前景选择和背景选择,根据主效位点两侧标记,获得8个携带目标区段的BC2F1单株个体,然后对8株BC2F1进行全基因组基因型分析,最终确定9-2-28单株背景回复率最高,NC82遗传背景回复率达到93.40%。选择该株系继续与轮回亲本NC82回交,目前已经获得背景回复率较高且携带目标区段的BC3F1单株。4、主效QTL在不同烟草种质中的分布:利用标记J9-4a和PT60177分析试验定位的赤星病抗性主效QTL在196份不同烟草种质中的分布,发现携带显性位点的材料与其余材料之间抗性具有显著性差异;携带与主效QTL连锁的显隐性位点的材料占携带变异基因总材料的比重均较高;以PT60177标记分析,其显性位点百分比较低,为26.37%,说明不同的烟草材料在对该主效位点的利用程度上不同,且显性位点在烟草赤星病抗性育种中具有较高的研究潜力。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S435.72
【目录】：

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 倪超;徐秀红;张兴伟;王英俊;王传义;贾兴华;张忠锋;岳山;张琳;张本强;张艳艳;;烤烟品种易烤性相关性状的主基因+多基因遗传分析[J];中国烟草科学;2011年01期

2 牟建英;钱玉梅;张兴伟;刘艳华;任民;王志德;;烟草白粉病抗性基因的遗传分析[J];植物遗传资源学报;2013年04期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙林;耿其芳;;珍稀濒危植物遗传多样性研究方法及影响因素[J];安徽农业科学;2014年13期

2 孙计平;李雪君;孙焕;平文丽;俎焕新;侯勇;;烟草遗传特性研究进展[J];河南农业科学;2012年09期

3 李小霞;肖仲久;;烟草白粉菌对烟草重要防御酶活性的影响[J];江苏农业科学;2015年01期

4 田丽波;商桑;李丹丹;司龙亭;杨衍;;苦瓜白粉病抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析[J];热带作物学报;2015年09期

5 张兴伟;王志德;孙玉合;任民;刘艳华;牟建民;徐军;;烤烟叶数、叶面积的遗传分析[J];植物遗传资源学报;2012年03期

6 苏彦宾;刘玉梅;方智远;杨丽梅;庄木;张扬勇;张小丽;孙培田;;结球甘蓝耐裂球性状遗传分析[J];园艺学报;2012年08期

7 郝贤伟;徐秀红;许家来;崔胜利;王传义;张兴伟;任夏;朱佩;张忠锋;;烤烟耐烤性的遗传效应[J];中国农业科学;2012年23期

8 张兴伟;王志德;刘艳华;任民;杨洋;;植物数量性状“主基因+多基因”混合遗传模型及其在烟草上的应用[J];中国烟草学报;2013年03期

9 郭静;张保全;陈佳威;张仲文;李奇;王威;孙学永;;烟草青枯病抗性主基因分析[J];中国农学通报;2014年31期

10 陈小翠;代帅帅;张兴伟;蒋彩虹;任民;程立锐;付宪奎;王元英;张志明;杨爱国;;烤烟CMV抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析[J];植物遗传资源学报;2014年06期

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 张兴伟;烟草微核心种质构建及相关性状数量遗传分析[D];中国农业科学院;2013年

2 俞靓;黄土高原半干旱区本氏针茅种群分化的遗传分析[D];西北农林科技大学;2014年

3 苏彦宾;结球甘蓝高密度遗传图谱构建及耐裂球、球色、球形基因定位[D];中国农业大学;2015年

4 严文津;金钗石斛的种质保存、遗传多样性及叶绿体基因组研究[D];南京师范大学;2015年

中国硕士学位论文全文数据库 前9条

1 谭效磊;烤烟易烤性遗传分析及QTL定位研究[D];中国农业科学院;2012年

2 苏彦宾;结球甘蓝耐裂球性状遗传效应分析及QTL定位[D];中国农业科学院;2012年

3 郝贤伟;烤烟耐烤性遗传分析及QTL定位研究[D];中国农业科学院;2013年

4 张灿;桔小实蝇与木瓜实蝇杂交后代的适应性及其遗传特征分析[D];湖南农业大学;2013年

5 卢晓延;烤烟农艺性状和化学品质指标的遗传模型分析及遗传图谱初步构建[D];西南大学;2014年

6 于大德;华北落叶松种子园遗传多样性及亲本分析[D];北京林业大学;2014年

7 范英明;华北落叶松天然群体SSR标记遗传多样性分析[D];北京林业大学;2014年

8 郝博搏;杉木遗传多样性的ISSR研究[D];中南林业科技大学;2014年

9 曹嵩晓;广藿香无菌苗的秋水仙素和EMS诱变及突变体植株遗传多样性的ISSR分析[D];海南大学;2011年